CN207402071U - 一种测量结晶器保护渣液渣层厚度的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于金属连铸技术领域，涉及一种测量结晶器保护渣液渣层厚度的装置。所述装置包括把手、固定板、固定棒和多根测量针；所述固定板设有第一过孔，所述固定棒穿设于所述第一过孔内，所述固定板的上端设有把手，下端设有用于穿设所述测量针的第二过孔，所述第二过孔与所述第一过孔连通；所述测量针上设有刻度，且在所述测量针的一端设有第三过孔，多个所述测量针通过第三过孔间隔套设于所述固定棒上，另一端通过所述第二过孔后伸出所述固定板。本实用新型的优点为读数方便、方便更换测量针，可以准确、完整、高效率、低成本地测量出不同生产工况条件下保护渣液渣层厚度，满足先进连铸技术的发展要求，有利于保证铸坯质量。

Description

一种测量结晶器保护渣液渣层厚度的装置

技术领域

本实用新型属于金属连铸技术领域，涉及一种测量结晶器保护渣液渣层厚度的装置。

背景技术

结晶器保护渣是连铸生产过程中非常重要的关键性材料，保护渣结构从上至下依次为粉渣层、烧结层和液渣层，主要有绝热保温、润滑、防止钢水二次氧化、吸收夹杂物等作用。保护渣液渣层厚度是衡量保护渣性能与用量是否与钢种及相关的连铸工艺参数匹配的重要标准，液渣层太薄，易导致凝固坯壳与结晶器壁之间发生粘连，严重时甚至发生漏钢现象；液渣层太厚，会导致弯月面液渣流入坯壳与铜壁之间的通道堵死，使液渣不能顺利流入而达不到润滑等效果。因此，在连铸生产过程中控制合适的液渣层厚度是保证铸坯质量的重要手段，因此必须经常监测结晶器内保护渣液渣层的厚度，而保护渣液渣层厚度检测装置的精确程度直接影响操作工对渣况的判断。

目前关于结晶器内液渣层厚度的测量方法主要有如下三类：

(1)单点法，此种方法是对液渣层的某一点进行测量，测量位置比较随机，受人为因素影响比较大，检测位置和探针角度都会对结果产生较大的影响，且当液渣层厚度不均匀时可能得到错误结果，对保证连铸生产的稳定进行十分不利。

(2)面测法，此种方法是使用薄铁板插入结晶器内进行测量，可对结晶器内钢水的液面波动及渣层厚度进行完整、全面的检测研究，但整块铁板插入钢水中，容易引起钢水液面波动而带来不利影响。

并且上述两种测量方法均需要用尺子进行后续测量，效率较低，不太适用于高效率的现代冶金工艺节奏，而且上述两种测量方法的设置只能使用一次，测量成本较高，单套设备不适用于生产不同断面尺寸的连铸坯时液渣层厚度的测量。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了提供一种操作简单、读数简单、测量针容易更换、设备可重复使用、成本低、测量结果精确的测量结晶器保护渣液渣层厚度的装置，以解决现有技术中测量结晶器保护渣液渣层厚度的装置存在测量结果读数麻烦、设备无法重复使用，测量成本高的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种测量结晶器保护渣液渣层厚度的装置，所述装置包括把手、固定板、固定棒和多根测量针；所述固定板设有第一过孔，所述固定棒穿设于所述第一过孔内，所述固定板的上端设有把手，下端设有用于穿设所述测量针的第二过孔，所述第二过孔与所述第一过孔连通；所述测量针上设有刻度，且在所述测量针的一端设有第三过孔，多个所述测量针通过第三过孔间隔套设于所述固定棒上，另一端通过所述第二过孔后伸出所述固定板。

优选地，至少在所述第一过孔的一端设有第一凹槽，所述固定棒的端部设有与所述第一凹槽匹配的第一凸起。

优选地，所述第三过孔内设有第二凸起，所述固定棒上设有与所述第二凸起相匹配的第二凹槽。

优选地，所述第二过孔由多个间隔设置的孔组成，每个孔均与所述第一过孔连通。

优选地，所述刻度为毫米级精度的刻度。

优选地，所述测量针呈圆柱体状。

优选地，所述测量针的直径为4～8mm。

优选地，所述把手采用铁片或合金钢或木条制成；所述固定板采用木板制成；所述固定棒采用木条或钢条制成；和/或所述测量针采用铁丝或镀铜铁丝制成。

本实用新型的装置具有如下的有益效果：

(1)本实用新型装置结构简单，测量针的可拆装功能使得该装置可应用于生产不同断面尺寸铸坯条件下的液渣层厚度的测量。

(2)本实用新型装置采用固定棒穿过测量针一端的第三过孔实现测量针可拆装功能，便于方便快捷地更换测量针，组装装置；且第一凸起、第一凹槽、第二凸起和第二凹槽的设置，分别有利于固定棒及测量针的稳定。

(3)本实用新型装置适用于多点测量的方法，操作简单、可以准确、完整、高效率、低成本地测量出不同生产工况条件下保护渣液渣层厚度，满足先进连铸技术的发展要求，有利于保证铸坯质量。

附图说明

本实用新型附图仅仅为说明目的提供，图中各部件的比例与数量不一定与实际产品一致。

图1是本实用新型一个实施方式的剖视图。

图2是固定板的仰视图。

图3是本实用新型另一实施方式测量针的结构示意图。

图4是本实用新型另一实施方式固定棒的结构示意图。

图5是本实用新型另一实施方式的侧视图。

图6是图5中A的放大图。

图中：1：把手；2：固定板；3：固定棒；4：测量针；5：第一过孔；6：第二过孔；7：第三过孔；8：第一凸起；9：第一凹槽；10：第二凸起；11：第二凹槽。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了一种测量结晶器保护渣液渣层厚度的装置，如图1所示，所述装置包括把手1、固定板2、固定棒3和多根测量针4；所述固定板2设有第一过孔5，所述固定棒3穿设于所述第一过孔5内，所述固定板2的上端设有把手1，下端设有用于穿设所述测量针4的第二过孔6，所述第二过孔6与所述第一过孔1连通；所述测量针4上设有刻度，所述刻度为毫米级精度的刻度，且在所述测量针4的一端设有第三过孔7，多个所述测量针4通过第三过孔7间隔套设于所述固定棒3上，另一端通过所述第二过孔6后伸出所述固定板2。

根据一些优选的实施方式，如图5所示，至少在所述第一过孔5的一端设有第一凹槽9，所述固定棒3的端部设有与所述第一凹槽9匹配的第一凸起8。本实用新型中第一凸起8与第一凹槽9的设置，使得固定棒3在第一过孔5内不会发生转动，有利于固定棒3水平方向的稳定。

根据一些优选的实施方式，如图3和图4所示，所述第三过孔7内设有第二凸起10，所述固定棒3上设有与所述第二凸起10相匹配的第二凹槽11。本实用新型中第二凸起10与第二凹槽11的设置，使得测量针4在第二过孔6内不会发生转动，有利于测量针4垂直方向的稳定。

根据一些优选的实施方式，所述第二过孔6由多个间隔设置的孔组成，每个孔均与所述第一过孔5连通。

当然，第二过孔6也可以是一个贯穿的长孔，该长孔同时至少贯穿固定板2的左右两侧中的一侧，并同时贯穿固定板2的下侧，供测量针4通过，此结构，可以采用先将测量针4与固定棒3安装固定后，直接装配到固定板2。

本实用新型对所述第一过孔5、第二过孔6和第三过孔7的形状没有特别的限制，所述第一过孔5和第三过孔7方便固定棒3穿设即可，所述第二过孔6方便测量针4穿设即可。所述第一过孔5和第二过孔6分别限制了固定棒3和测量针4的转动，特别地，所述第三过孔7的设置方便更换测量针4，使得本实用新型装置可以重复使用。

根据一些优选的实施方式，所述测量针4呈圆柱体状，所述测量针4的直径为4～8mm(例如4、5、6、7或8mm)；所述测量针4的数量至少一根，优选为所述测量针4的数量为8～20根(例如8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20根)。

根据一些优选的实施方式，所述把手1采用不易燃烧和熔融的材料制成，例如采用铁片、合金钢、木条等不易燃烧和熔融的材料制成，其设置在固定板2上表面中部，用于提放本装置；所述固定板2采用绝热材料制成，例如采用木板等绝热材料制成，固定板2的尺寸根据结晶器的尺寸来定，固定板2内部的第二过孔6数量根据连铸坯断面的最大尺寸来设定，保证能够测量到结晶器半侧的保护渣液渣层厚度；所述固定棒3采用木条、钢条等制成，用于固定测量针4；所述测量针4采用铁丝、镀铜铁丝或不破坏钢液成分的钢丝等制成。

本实用新型测量液渣层厚度的原理：利用保护渣三层结构形成的温度梯度，使插入保护渣的测量针与钢水接触的部位熔化；液渣挂在测量针上，该部位明显较亮，为液渣层；测量针插入保护渣烧结层的过程中会由于碳挂在测量针上面而变黑，为烧结层；而挂有粉渣但未变色的部分为粉渣层；由于三层颜色的不同，操作者可以很容易分辨出液渣层的范围，再根据测量针上自带的刻度，操作者可以准确的读出液渣层的厚度。

本实用新型的实现方法：根据生产的连铸坯宽度，在固定板上安装相应数量的测量针，然后将组装好的装置平稳的放在结晶器水口的一侧，使得测量针沿结晶器窄面中心垂直地插入钢水面下，插入深度为100-200mm，插入时间为8s左右(例如6～12s)，待插入钢水的测量针完全融化后，即可将测具拿出。待测量针充分冷却后将挂渣(包括粉渣和液渣)敲离测量针直接读出发亮部位的长度，取多组平均值即为液渣层厚度，再次测量时只需将测量针换成新的，然后重复操作测量即可。

特别地，该装置也可以先读出挂渣部分的总长度，敲离挂渣后，可以直接读出铁丝发亮部分的长度，为保护渣液渣层厚度，读出铁丝颜色发黑部分的长度，为保护渣烧结层的刻度，用挂渣部分的总长度减去液渣层和烧结层的厚度，即为保护渣粉渣层的厚度。

用此装置对某钢厂连铸生产230mm×1400mm连铸坯过程中结晶器保护渣液渣层厚度进行测量，先在固定板上安装14根测量针，当需要测量时，将组装好的装置平稳的放在结晶器水口的一侧，使得测量针沿结晶器窄面中心垂直地插入钢水面下，插入深度为120mm，待插入钢水的测量针完全熔化后，插入时间约为8s，平稳地将装置往上提离钢液。待测量针充分冷却后将挂渣敲离测量针，直接读出测量针上发亮部位的长度，读出14组取平均值即得液渣层厚度为5mm。

用此装置对某钢厂连铸生产230mm×1800mm连铸坯过程中结晶器保护渣液渣层厚度进行测量，先在固定板上安装18根测量针，当需要测量时，将组装好的装置平稳的放在结晶器水口的一侧，使得测量针沿结晶器窄面中心垂直地插入钢水面下，插入深度为150mm，待插入钢水的测量针完全熔化后，插入时间约为10s，平稳地将装置往上提离钢液。待测量针充分冷却后将挂渣敲离测量针，直接读出测量针上发亮部位的长度，读出18组取平均值得液渣层厚度为6mm。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种测量结晶器保护渣液渣层厚度的装置，其特征在于：

所述装置包括把手(1)、固定板(2)、固定棒(3)和多根测量针(4)；

所述固定板(2)设有第一过孔(5)，所述固定棒(3)穿设于所述第一过孔(5)内，所述固定板(2)的上端设有把手(1)，下端设有用于穿设所述测量针(4)的第二过孔(6)，所述第二过孔(6)与所述第一过孔(5)连通；

所述测量针(4)上设有刻度，且在所述测量针(4)的一端设有第三过孔(7)，多个所述测量针(4)通过第三过孔(7)间隔套设于所述固定棒(3)上，另一端通过所述第二过孔(6)后伸出所述固定板(2)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

至少在所述第一过孔(5)的一端设有第一凹槽(9)，所述固定棒(3)的端部设有与所述第一凹槽(9)匹配的第一凸起(8)。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述第三过孔(7)内设有第二凸起(10)，所述固定棒(3)上设有与所述第二凸起(10)相匹配的第二凹槽(11)。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述第二过孔(6)由多个间隔设置的孔组成，每个孔均与所述第一过孔(5)连通。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述刻度为毫米级精度的刻度。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测量针(4)呈圆柱体状。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述测量针(4)的直径为4～8mm。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述把手(1)采用铁片或合金钢或木条制成；

所述固定板(2)采用木板制成；

所述固定棒(3)采用木条或钢条制成；和/或

所述测量针(4)采用铁丝或镀铜铁丝制成。